科技革命在人类不可缺少的能源

科技革命

在人类社会发展的历史进程中，科学上的新发现和技术上的新发明不断涌现，而当这一进程发展到一定历史阶段，则会产生科学技术上的质的飞跃和重大突破，从而推动社会生产、经济生活领域甚至文化和政治发生深刻的变革。西方从16世纪中后期开始盛行的文艺复兴运动，促进了西方天文、物理、化学、数学、哲学等学科的发展，终于使西方在18世纪60年代开始了以科学实践为契机的工业革命，揭开了世界近代科技革命的光辉篇章，并逐渐把人类带入了近代工业文明。

一、第一次科技革命

两百多年前，人类历史上发生了一次意义重大的革命。这场革命就是产业革命。产业革命也叫工业革命，指资本主义的机器大生产代替以手工技术为基础的工场手工业的革命。它不仅是生产技术上的革命，也使社会生产关系产生了重大变革。18世纪中叶，产业革命首先在英国发生。1733年，一个叫凯伊的机械师发明了一种能大大提高织布速度的装置——飞梭。为增加棉纱产量，1764年，织工哈格里夫斯发明了以他女儿名字命名的“珍妮纺纱机”，把纺纱工效提高了很多倍。1769年，阿克莱特制成水力纺纱机。1779年，克隆普顿结合以上两种纺纱机的优点，发明了“骡机”，纺出的棉纱柔软、精细又结实，完成了纺纱环节的革新。1785年，卡特莱特发明水力织布机，提高织布工效40倍。英国率先突破手工场的规模，分别于1771年和1791年，出现了世界上第一家水力棉纺厂和织布厂。

随着机器的大量发明和使用，机器的动力问题也迫切需要解决。人力和畜力早已被淘汰，水力又有很大的局限性，所以需要一种方便、实用、大功率的发动机。1782年，瓦特制成了改良蒸汽机，使机械化生产，冲破了自然条件的限制。这大大加快了产业革命的进程，各种各样以蒸汽为动力的工厂如雨后春笋般建立起来。机器的制造，又增加了对金属原料的需求，这就促成了冶金和采矿业的繁荣。机器极大地提高了劳动效率，生产出来的产品堆积如山，需要及时运出，同时还要及时运进原料，这又给交通运输提出了要求。1807年，美国人富尔顿发明制造轮船；1814年，史蒂芬孙发明制造蒸汽机车，实现了运输行业的突破。进入19世纪40年代，英国的主要产业均已采用机器，完成了工业近代化，英国成为世界上第一个工业化的资本主义国家。

1840年前后，英国的机器生产已基本取代了工场手工业，完成了产业革命。同时，比利时、法国、美国、德国、俄国等地的产业革命也在如火如荼地进行着。这些国家的产业革命在19世纪内完成。日本在19世纪60年代末进入产业革命时期，到20世纪初，也基本上完成了产业革命。产业革命把人类带入了“蒸汽时代”，使社会生产力得到极大的提高。它改变着人们的生活方式和价值观，密切了世界各地之间的联系，对人类的各个方面都产生了极其深远的影响。产业革命的胜利和生产的大发展，使资本主义最终战胜了封建制，显示出在上升时期的历史进步性。

二、第二次科技革命

在现代社会，电是人类不可缺少的能源。无论是生产劳动还是日常生活，电都发挥着至关重要的作用。因此，应该感谢第二次科技革命，是这次革命把人类从“蒸汽时代”带入了“电气时代”。

第二次科技革命是开始于19世纪六七十年代的世界科学技术领域的一场重大变革。虽然它被称为第二次科技革命，但它决不是第一次科技革命（产业革命）的简单延续，而是有着新的含义。它是以电力的广泛应用为显著特点的。从19世纪60年代起，一系列电气发明相继出现。英国科学家法拉第于1831年发现了电磁感应原理，制造了第一座发电机。1866年德国发明家西门子发明了电磁铁式发电机，接着西门子公司大力研制各种发电机，电力、煤炭和石油等新能源的大规模应用，使电力工业得到了迅速的发展，直接促进了重工业的大踏步前进，使大规模的工业生产成为可能，并为之后的经济垄断奠定了基础。1870年比利时人格拉姆发明了电动机，电力开始被用来带动机器，成为取代蒸汽机的新能源。

1865年，英国麦克斯韦从理论上预言了电的任何波动可以在远处产生感应即电磁波的存在，并且电磁波能够从产生的地方以光的速度辐射出去，但他本人未能亲自作出实验验证。1887年，德国物理学家赫兹利用静电的火花放电实验，证明了电磁波的存在。意大利的马可尼受赫兹文章的启发，成功地进行了世界上最早的无线电通信活动。马可尼由此获得了1909年度的诺贝尔物理学奖。同时俄国的波波夫也进行了类似试验。他们开创了人类通信的新纪元。随后，电灯、电焊、电钻、电车等相继出现。1882年法国学者德普勒发明了远距离送电的方法。电话是美国科学家贝尔于1876年发明的，但电话能够清晰地接收与发话，却要归功于美国举世闻名的发明家爱迪生。爱迪生经过无数次的试验，制造出碳粉送话器，一举提高了电话的灵敏度、音量和接收距离。爱迪生的一生除了留声机、电灯、电话、电报、电影等发明，在矿业、建筑业、化工等领域也有不少著名的创造和真知灼见，如：爱迪生在纽约创建了美国第一个火力发电站，把输电线结成网络。爱迪生一生共有约两千项创造发明，为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。电力作为一种新能源的广泛应用，不仅为工业提供了方便而廉价的新动力，而且有力地推动了一系列新兴工业的诞生。

内燃机的发明是这一时期的又一大重要成就。1876年，德国人奥托制造出第一台以煤气为燃料的四冲程内燃机。1883年德国工程师戴姆勒又制造出以汽油为燃料的内燃机，它具有马力大、重量轻、体积小、效率高的特点，可以作为交通工具的发动机。1897年另一名德国工程师狄塞尔发明了一种结构更简单、燃料更便宜的内燃机——柴油机，它非常适用于重型运输工具。内燃机的发明又促进了发动机的出现，发动机的发明又解决了交通工具的问题，在交通运输领域引起了革命性的变革。19世纪末20世纪初，以内燃机为发动机的交通工具陆续出现。卡尔·本茨造出汽车，莱特兄弟发明飞机。远洋轮船、拖拉机以及军用装甲车、坦克等也陆续出现。内燃机的发明还推动了石油开采业的发展。1870年世界石油产量只有80万吨，到1900年就猛增至2 000万吨。

化学工业的建立也是19世纪晚期的一项重大突破。在无机化学方面，发明了以氨为媒介生产纯碱和利用氧化氮为催化剂生产硫酸的新方法。有机化学工业也有发展，人们开始从煤焦油中提炼氨、苯、人造染料等化学产品。当时还采用化学方法合成物质。1884年法国人夏尔多内发明人造纤维，后来人们开始生产人造丝。炸药也是这阶段化学工业的一大成就。1867年诺贝尔发明炸药，同时期又改进了制造无烟火药的技术，客观上导致第一次世界大战的爆发。

第二次科技革命实现了科学与技术的真正结合，而且从一开始就超出一国的范围，具有地域广泛的特点，发展进程极为迅速。它极大地提高了生产力，为资本主义进入垄断阶段准备了条件，还在生产和管理方面引起了深刻的变革。

三、第三次科技革命

第三次科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命和电力技术革命之后科技领域里的又一次重大飞跃。它是以原子能、电子计算机和空间技术的广泛应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、政治、文化领域的变革，而且也影响了人类的生活方式和思维方式，使人类社会生活的现代化向更高境界发展。正是从这个意义上讲，第三次科技革命是迄今为止人类历史上规模最大、影响最为深远的一次科技革命，是人类文明史上不容忽视的一个重大事件。

第三次科技革命兴起于20世纪四五十年代，70年代初期达到高潮，80年代以来以更迅猛的势头发展。这次科技革命以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为典型代表。此时期科学理论出现重大突破，第二次世界大战后初期形成的控制论、信息论和系统论成为第三次科技革命的理论依据。第三次科技革命的许多学科基础和技术雏形虽然孕育于战前的和平时期，但是第二次世界大战客观上推动了这次科技革命。

第三次科技革命首发于美国，主要有如下一些原因。首先，在政治制度上它是第一个资产阶级民主宪政国家。其次，美国人来自世界各地，融合了各民族的文化传统，第二次世界大战前后涌入一批优秀的欧洲科学家，如爱因斯坦、冯·诺伊曼等，建立了各种学会组织、多元化的科研体制。在思维技术方面，美国的实用主义哲学开始形成：实验技术以军民结合、理工结合为特色；生产方面以电力技术和航空技术领先。最后，美国有优越的自然资源和人力资源，国内市场广大，有利于规模生产。美国经过两次世界大战大发战争财，战事又远离本土，故而一举成为资本主义世界的“大哥大”，其工农业总产值、世界贸易额及黄金储备量均在资本主义国家中居绝对的优势。

第三次科技革命，不仅把现代科学技术的发展推向了一个新阶段，而且使西方一批发达国家在20世纪五六十年代先后实现了高度工业化，走完了工业社会的最后历程。科技革命给人类带来的影响是全方位的和深刻的，这种影响既有正面的积极的作用，同时又难以避免的带有负面效应。它一方面扩大了人类改造自然的活动领域，提高了人类向自然作斗争的能力，从而把人类社会的物质文明和精神文明推进到一个前人所无法想象的新高度；另一方面也带来一系列棘手的社会问题，如：生态环境的恶化、自然资源和能源的过度消耗以及核灾难的威胁，这些问题难以控制的恶性发展使人类的处境受到越来越严重的威胁，成为举世关注的全球问题。